高粱的抗旱性比較及抗旱相關(guān)性狀的QTL定位.pdf

1、高粱是世界上五大糧食作物之一，具有食用、飼用、纖維、生物能源等多方面應用。由于具有相對簡單的基因組結(jié)構(gòu)，與其它禾本科作物有著高度的同源性以及對干旱脅迫逆境的高度耐受性，高粱成為研究作物抗旱機理的優(yōu)良模式作物。盡管國內(nèi)外研究者在高粱形態(tài)、生理以及抗旱QTL定位、響應干旱的分子調(diào)控機制等方面做了大量研究;但是，由于抗旱性狀本身的復雜性，高粱抗旱性相關(guān)生理和遺傳機制的研究仍無重大突破。
　　本試驗通過對籽粒高粱與甜高粱抽穗期水分脅迫處理

2、，對比分析了籽粒高粱與甜高粱的抗旱性差異，又從物質(zhì)積累的角度分析了兩種類型高粱的差異。同時，利用本研究組構(gòu)建的一套由籽粒高粱654和甜高粱LTR108雜交產(chǎn)生的重組自交系群體（F10，244個株系）;通過基于重測序SNP基因型構(gòu)建的分子遺傳連鎖圖譜，對高粱抗旱相關(guān)性狀進行QTL定位分析。主要結(jié)果如下:
　　1、高粱總粒重耐旱系數(shù)與多個性狀耐旱系數(shù)呈顯著的正相關(guān)。高粱植株干重、總粒重這兩個性狀的耐旱系數(shù)與鮮重耐旱系數(shù)在0.01水平（

3、雙側(cè)）上顯著正相關(guān)。在總體水平上，甜高粱各個性狀的抗旱系數(shù)高于普通高粱。
　　2、甜高粱與普通高粱在物質(zhì)積累分配上呈現(xiàn)不同規(guī)律。甜高粱莖稈含水量高于普通高粱，除孕穗期外的其它生長時期，甜高粱莖稈含水量都高于普通高粱5％以上。孕穗期前，普通高粱葉與葉鞘干重比率在40％以上，葉為生長中心;從孕穗期到抽穗期，葉與莖稈干重同步增長，莖稈逐漸成為新的生長中心;從灌漿期到成熟期穗干重比率急劇增長，莖稈干重比率快速下降，物質(zhì)由莖葉流向籽粒。而甜

4、高粱擁有莖稈與籽粒兩個生長中心，是一種“雙庫型”作物。
　　3、對兩種水分環(huán)境下各農(nóng)藝性狀統(tǒng)計分析，結(jié)合構(gòu)建的遺傳圖譜;在正常生長組和干旱處理組中同時定位到多個QTLs，大部分QTLs分布一致。檢測出高粱各種性狀的抗旱系數(shù)相關(guān)的8個QTLs，分別定位在1、4、6、7染色體上。在第1染色體上12.8～21.0cM區(qū)段里檢測到3個QTLs，聯(lián)合貢獻率為16.28％。第4染色體上125cM的位置檢測出1個QTLs，LOD值4.10，可解